真空斷路器操作過電壓的防范

僅供參考［僅供參考［整理］第第1頁共5頁安全管理文書真空斷路器操作過電壓的防范日期： 單位： 僅供參考［僅供參考［整理］第第頁共5頁真空斷路器操作過電壓的防范真空斷路器具有滅弧電壓低、滅弧能力強(qiáng)、分?jǐn)嗨俣瓤?、開斷容量大、使用壽命長(zhǎng)、適應(yīng)頻繁操作等特點(diǎn)。已在電力、冶金、化工等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。但真空斷路器在開斷過程中會(huì)產(chǎn)生過電壓，若在運(yùn)行中使用不當(dāng)，也會(huì)造成斷路器爆炸等事故，給安全生產(chǎn)帶來重大影響。1過電壓產(chǎn)生的機(jī)理1.1截流過電壓真空斷路器在開斷負(fù)載設(shè)備時(shí)，會(huì)在電流過零前提前熄弧，產(chǎn)生截流現(xiàn)象，即di/dt 于是在負(fù)載設(shè)備上將感應(yīng)出相應(yīng)的截流過電壓，即幅值與斷路器的截流水平和負(fù)載特性有關(guān)。在同樣負(fù)載下斷路器的截流值越低，過電壓幅值越小。1.2多次重燃過電壓在真空斷路器開斷電氣負(fù)載時(shí)，當(dāng)滅弧室觸頭在工頻電流過零時(shí)分離熄弧。由于斷路器觸頭開距小，在恢復(fù)電壓的作用下將發(fā)生重燃。大家知道，對(duì)于電氣負(fù)載均存在著 L-C回路，電弧重燃將會(huì)在回路中出現(xiàn)高頻電流。在高頻電流過零時(shí)，電弧又將熄滅。由于觸頭開距小，又會(huì)產(chǎn)生新的振蕩，再次將觸頭間隙擊穿，導(dǎo)致電弧多次重燃。這樣，在回路中將會(huì)出現(xiàn)高電壓，其過電壓幅值隨重燃次數(shù)增多而增高。這種重燃可能在開斷過程中重復(fù)發(fā)生多次，其過電壓值將較高。實(shí)際上，過電壓值受斷路器動(dòng)作瞬間工況的限制，但其電壓幅值也在4倍相電壓左右，對(duì)電器負(fù)載的絕緣將會(huì)造成危害。1.3同時(shí)開斷過電壓當(dāng)真空斷路器運(yùn)用在開斷電機(jī)回路時(shí)，由于斷路器的截流現(xiàn)象，加上電機(jī)回路都存在著互感和電容，將引起電弧的重燃與高頻振蕩。當(dāng)?shù)谝幌嚅_斷后，高頻電流將通過相間互感和電容耦合到第二、第三相上與原有的高頻電流疊加，形成三相電流同時(shí)過零點(diǎn)。第一相熄弧時(shí)，強(qiáng)迫第二、第三相電弧強(qiáng)制截?cái)?，出現(xiàn)較高過電壓。

2過電壓的防范2.1使用截流值較低的斷路器由于真空斷路器的截流過電壓與斷路器的截流值有關(guān)，截流值越小其過電壓幅值越小。而斷路器的截流值與斷路器觸頭材料有關(guān)，因此在斷路器設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)特別注意選擇合適的觸頭材料，以降低斷路器的截流值，減少截流過電壓。目前，滅弧室觸頭材料多為銅鉻合金，截流值為1A左右。2.2使用R-C阻容回路吸收裝置真空斷路器的多次重燃過電壓，與負(fù)載回路中存在L-C振蕩而出現(xiàn)高頻電流有關(guān)，因此使用R-C阻容回路可有效地限制過電壓。R-C回路不僅能限制截流過電壓的幅值，而且可降低多次重燃過電壓的上升陡度。該裝置由電阻和電容構(gòu)成。電阻 R的作用是增大衰減系數(shù)，消耗高頻振蕩電能，電容 C的作用是限制過電壓波頭陡度。但使用R-C阻容回路不能完全吸收過電壓產(chǎn)生的能量。如：6kV系統(tǒng)所能承受的過電壓值Uq約為15kV,取斷路器的截流值lj=1A；動(dòng)作時(shí)間Td=2ms則其過電壓產(chǎn)生的能量為：Qc=ljxUqxTd=ix15X2=30J取R=100?U=12kVC=0.礔，貝SR-C回路所能吸收的能量為：Qx=1/2xCxUXU=1/2x0.2x12x12=14.4J可見，過電壓產(chǎn)生的能量R-C裝置不能全部吸收。當(dāng)然增大電容C,過電壓值將明顯下降。但目前大電容質(zhì)量尚有問題，因此C值一般取0.1?0.2礔。2.3使用過電壓保護(hù)器過電壓保護(hù)器能較好的限制過電壓。目前較普遍使用氧化鋅避雷器作為過電壓保護(hù)器。 但氧化鋅避雷器對(duì)于小電流接地系統(tǒng)還存在一些問題：一是運(yùn)行電壓偏低；二是承受不住間歇性過電壓和諧波過電壓；三是不能很好地發(fā)揮氧化鋅避雷器的優(yōu)勢(shì)。在電動(dòng)機(jī)回路使用氧化鋅避雷器時(shí)，因其接在相與地之間，其保護(hù)范圍是相與地之間的過電壓。而電機(jī)回路的過電壓存在于相與相之間，因此它不能

很好地